高中物理電流教案
發(fā)表時間:2021-03-2220xx高考物理知識歸納:交變電流。
20xx高考物理知識歸納:交變電流
1.交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流,叫做交變電流。按正弦規(guī)律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電。
2.正弦交流電----(1)函數(shù)式:e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)
(2)線圈平面與中性面重合時,磁通量最大,電動勢為零,磁通量的變化率為零,線圈平面與中心面垂直時,磁通量為零,電動勢最大,磁通量的變化率最大。
(3)若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時,交變電流的變化規(guī)律為i=Imcosωt。。
(4)圖像:正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u,其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
(1)瞬時值:交流電某一時刻的值,常用e、u、i表示。
(2)最大值:Em=NBSω,最大值Em(Um,Im)與線圈的形狀,以及轉動軸處于線圈平面內(nèi)哪個位置無關。在考慮電容器的耐壓值時,則應根據(jù)交流電的最大值。
(3)有效值:交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。即在同一時間內(nèi),跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值,叫做該交流電的有效值。
①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時,要用有效值計算,有效值與最大值之間的關系
E=Em/,U=Um/,I=Im/只適用于正弦交流電,其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來計算,切不可亂套公式。②在正弦交流電中,各種交流電器設備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值。
(4)周期和頻率----周期T:交流電完成一次周期性變化所需的時間。在一個周期內(nèi),交流電的方向變化兩次。
頻率f:交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。角頻率:ω=2π/T=2πf。
4.電感、電容對交變電流的影響
(1)電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻。(2)電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻。
5.變壓器:
(1)理想變壓器:工作時無功率損失(即無銅損、鐵損),因此,理想變壓器原副線圈電阻均不計。
(2)★理想變壓器的關系式:
①電壓關系:U1/U2=n1/n2(變壓比),即電壓與匝數(shù)成正比。【W(wǎng)ww.f215.com 中學范文網(wǎng)】
②功率關系:P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3+…
③電流關系:I1/I2=n2/n1(變流比),即對只有一個副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比。
(3)變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,可用較細的導線繞制,低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大,應當用較粗的導線繞制。
6.電能的輸送-----(1)關鍵:減少輸電線上電能的損失:P耗=I2R線
(2)方法:①減小輸電導線的電阻,如采用電阻率小的材料;加大導線的橫截面積。②提高輸電電壓,減小輸電電流。前一方法的作用十分有限,代價較高,一般采用后一種方法。
(3)遠距離輸電過程:輸電導線損耗的電功率:P損=(P/U)2R線,因此,當輸送的電能一定時,輸電電壓增大到原來的n倍,輸電導線上損耗的功率就減少到原來的1/n2。
(4)解有關遠距離輸電問題時,公式P損=U線I線或P損=U線2R線不常用,其原因是在一般情況下,U線不易求出,且易把U線和U總相混淆而造成錯誤。
選擇題的答題技巧
解答選擇題時,要注意以下幾個問題:
(1)注意題干要求,讓你選擇的是“不正確的”、“可能的”還是“一定的”。
(2)相信第一判斷:只有當你發(fā)現(xiàn)第一次判斷肯定錯了,另一個百分之百是正確答案時,才能做出改動,而當你拿不定主意時千萬不要改。特別是對中等程度及偏下的同學尤為重要。
切記:每年高考選擇題錯誤率高的不是難題,而是開頭三個簡單題。
切記:選擇只需要確定選出哪個答案,不需要解釋不選的答案。
精選閱讀
20xx高考物理復習知識點:交變電流的產(chǎn)生及描述
20xx高考物理復習知識點:交變電流的產(chǎn)生及描述
第1課時正弦交流電的圖象
例1.(09·福建·16)一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0,則外接一只電阻為95.0的燈泡,如圖乙所示,則()
A.電壓表○v的示數(shù)為220v
B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次
C.燈泡實際消耗的功率為484w
D.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J
小結:
變式:名師導學P117例1
反饋練習:
1.(08·廣東·5)小型交流發(fā)電機中,矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動,產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關系,如圖所示。此線圈與一個R=10Ω的電阻構成閉合電路,不計電路的其他電阻。下列說法正確的是()
A.交變電流的周期為0.125s
B.交變電流的頻率為8Hz
C.交變電流的有效值為A
D.交變電流的最大值為4A
2.(10廣東卷)圖7是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的()
A.周期是0.01S
B.最大值是311V
C.有效值是220V
D.表達式為U=220sin100πt(V)
3.課時練習60P247第1-5題
第2課時非正弦交變電流有效值的計算
例題:如圖表示一交變電流隨時間變化的圖象,此交變電流的有效值是()
A.B.5A
C.D.3.5A
小結:
變式1:給額定功率60W、額定電壓220V的白熾燈加上如圖所示的電壓,恰使燈正常發(fā)光,則所加電壓U0的大小約為()
A.220VB.310V
C.350VD.440V
變式2:如圖表示一交變電流隨時間變化的圖象,此交變電流的有效值是()
A.B.
C.D.
反饋練習:
課時練習61P248第3、4題
20xx高考物理電磁學和交變電流知識點整理
20xx高考物理電磁學和交變電流知識點整理
1.若一條直線上有三個點電荷,因相互作用而平衡,其電性及電荷量的定性分布為“兩同夾一異,兩大夾一小”。
2.勻強電場中,任意兩點連線中點的電勢等于這兩點的電勢的平均值。在任意方向上電勢差與距離成正比。
3.正電荷在電勢越高的地方,電勢能越大,負電荷在電勢越高的地方,電勢能越小。
4.電容器充電后和電源斷開,僅改變板間的距離時,場強不變。
5.兩電流相互平行時無轉動趨勢,同向電流相互吸引,異向電流相互排斥;兩電流不平行時,有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢。
6.帶電粒子在磁場中僅受洛倫茲力時做圓周運動的周期與粒子的速率、半徑無關,僅與粒子的質量、電荷和磁感應強度有關。
7.帶電粒子在有界磁場中做圓周運動
(1)速度偏轉角等于掃過的圓心角;
(2)幾個出射方向:
①粒子從某一直線邊界射入磁場后又從該邊界飛出時,速度與邊界的夾角相等。
②在圓形磁場區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,必沿徑向射出——對稱性。
③剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中的軌跡與邊界相切。
(3)運動的時間:軌跡對應的圓心角越大,帶電粒子在磁場中的運動時間就越長,與粒子速度的大小無關。
8.速度選擇器模型:帶電粒子以速度v射入正交的電場和磁場區(qū)域時,當電場力和磁場力方向相反且滿足v=E/B時,帶電粒子做勻速直線運動(被選擇)與帶電粒子的帶電量大小、正負無關,但改變v、B、E中的任意一個量時,粒子將發(fā)生偏轉。
9.回旋加速器
(1)為了使粒子在加速器中不斷被加速,加速電場的周期必須等于回旋周期。
(2)粒子做勻速圓周運動的最大半徑等于D形盒的半徑。
(3)在粒子的質量、電量確定的情況下,粒子所能達到的最大動能只與D形盒的半徑和磁感應強度有關,與加速器的電壓無關(電壓只決定了回旋次數(shù))。
)。
(4)將帶電粒子:在兩盒之間的運動首尾相連起來是一個初速度為零的勻加速直線運動,帶電粒子每經(jīng)過電場加速一次,回旋半徑就增大一次。
10.在沒有外界軌道約束的情況下,帶電粒子在復合場中三個場力(電場力、洛倫茲力、重力)作用下的直線運動必為勻速直線運動;若為勻速圓周運動則必有電場力和重力等大、反向。
11.在閉合電路中,當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,電路的總電阻一定增大(或減小)。
12.滑動變阻器分壓電路中,分壓器的總電阻變化情況與滑動變阻器串聯(lián)段電阻變化情況相同。
13.若兩并聯(lián)支路的電阻之和保持不變,則當兩支路電阻相等時,并聯(lián)總電阻最大;當兩支路電阻相差最大時,并聯(lián)總電阻最小。
14.電源的輸出功率隨外電阻變化,當內(nèi)外電阻相等時,電源的輸出功率最大,且最大值Pm=E2/4r。
15.導體棒圍繞棒的一端在垂直磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動而切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=BL2ω/2。
16.在變加速運動中,當物體的加速度為零時,物體的速度達到最大或最小——常用于導體棒的動態(tài)分析。
17.安培力做多少正功,就有多少電能轉化為其他形式的能量;安培力做多少負功,就有多少其他形式的能量轉化為電能,這些電能在通過純電阻電路時,又會通過電流做功將電能轉化為內(nèi)能。
18.在Φ-t圖像(或回路面積不變時的B-t圖像)中,圖線的斜率既可以反映電動勢的大小,有可以反映電源的正負極。
19.交流電的產(chǎn)生:計算感應電動勢的最大值用Em=nBSω;計算某一段時間內(nèi)的感應電動勢的平均值用定義式。
20.只有正弦交流電,物理量的最大值和有效值才存在√2倍的關系。對于其他的交流電,需根據(jù)電流的熱效應來確定有效值。
20xx高考物理知識歸納:磁場
20xx高考物理知識歸納:磁場
1.磁場
(1)磁場:磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質。永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場。變化的電場也能產(chǎn)生磁場。
(2)磁場的基本特點:磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。
(3)磁現(xiàn)象的電本質:一切磁現(xiàn)象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。
(4)安培分子電流假說------在原子、分子等物質微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體。
(5)磁場的方向:規(guī)定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時N極的指向)就是那一點的磁場方向。
2.磁感線
(1)在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強,這一系列曲線稱為磁感線。
(2)磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵N極出來,進入S極,在內(nèi)部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。
(3)幾種典型磁場的磁感線的分布:
①直線電流的磁場:同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱。
②通電螺線管的磁場:兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強磁場,管外是非勻強磁場。
③環(huán)形電流的磁場:兩側是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱。
④勻強磁場:磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同。勻強磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。
3.磁感應強度
(1)定義:磁感應強度是表示磁場強弱的物理量,在磁場中垂直于磁場方向的通電導線,受到的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強度,定義式B=F/IL。單位T,1T=1N/(A·m)。
(2)磁感應強度是矢量,磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向,即通過該點的磁感線的切線方向。
(3)磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強度I的大小、導線的長短L的大小無關,與電流受到的力也無關,即使不放入載流導體,它的磁感應強度也照樣存在,因此不能說B與F成正比,或B與IL成反比。
(4)磁感應強度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向,并不是在該處的電流的受力方向。
20xx高考物理知識點歸納
20xx高考物理知識點歸納
一、重要概念和規(guī)律
1.一定質量理想氣體的實驗定律
玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;蓋?呂薩克定律:V/T=恒量。
2.分子動理論
物質是由大量分子組成的;分子永不停息的做無規(guī)則運動;分子間存在相互作用的引力和斥力。說明:(1)阿伏伽德羅常量NA=摩-1。它是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁,有很重要的意義;(2)布朗運動是指懸浮在液體(或氣體)里的固體微粒的無規(guī)則運動,不是分子本身的運動。它是由于液體(或氣體)分子無規(guī)則運動對固體微粒碰撞的不均勻所造成的。因此它間接反映了液體(或氣體)分子的無序運動。
3.內(nèi)能
定義物體里所有分子的動能和勢能的總和。決定因素:物質數(shù)量(m).溫度(T)、體積(V)。改變方式做功通過宏觀機械運動實現(xiàn)機械能與內(nèi)能的轉換;熱傳遞通過微觀的分子運動實現(xiàn)物體與物體間或同一物體各部分間內(nèi)能的轉移。這兩種方式對改變內(nèi)能是等效的。定量關系△E=W+Q(熱力學第一定律)。
4.溫度
溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。它是大量分子熱運動的平均效果的反映,具有統(tǒng)計的意義,對個別分子而言,溫度是沒有意義的。任何物體,當它們的溫度相同時,物體內(nèi)分子的平均動能都相同。由于不同物體的分子質量不同,因而溫度相同時不同物體分子的平均速度并不一定相同。
高考物理知識記憶十五法
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5.能量守恒定律
能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消旯它產(chǎn)能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體。必須注意:不消耗任何能量,不斷對外做功的機器(永動機)是不可能的。利用熱機,要把從燃料的化學能轉化成的內(nèi)能,全部轉化為機械能也是不可能的。
6.理想氣體狀態(tài)參量
理想氣體始終遵循三個實驗定律(玻意耳定律、查理定律、蓋?呂薩克定律)的氣體。描述一定質量理想氣體在平衡態(tài)的狀態(tài)參量為:溫度氣體分子平均動能的標志。體積氣體分子所占據(jù)的空間。許多情況下等于容器的容積。壓強大量氣體分子無規(guī)則運動碰撞器壁所產(chǎn)生的。其大小等于單位時間內(nèi)、器壁單位面積上所受氣體分子碰撞的總沖量。內(nèi)能氣體分子無規(guī)則運動的動能.理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關。
7.一定質量理想氣體狀態(tài)方程PV/T=恒量
說明(1)一定質量理想氣體的某個狀態(tài),對應于P一V(或P-T、V-T)圖上的一個點,從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài),相當于從圖上一個點過渡到另一個點,可以有許多種不同的方法。如從狀態(tài)A變化到B,可以經(jīng)過的過程許多不同的過程。為推導狀態(tài)方程,可結合圖象選用任意兩個等值過程較為方便。(2)當氣體質量發(fā)生變化或互有遷移(混合)時,可采用把變質量問題轉化為定質量問題,利用密度公式、氣態(tài)方程分態(tài)式等方法求解。
二、重要研究方法1.能的轉化和守恒
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各種不同形式的能可以互相轉化,在轉化過程中總量保持不變。這是自然界中的一條重要規(guī)律。也是指導我們分析研究各種物理現(xiàn)象時的一種極為重要的思想方法。在本講中各部分都有廣泛的滲透,應牢固把握。
2.物理圖象
氣體性質部分對圖象的應用既是一特點,也是一個重要的方法。利用圖象??墒刮锢磉^程得到直觀、形象的反映,往往使對問題的求解更為簡便。對物理圖象的要求,不僅是識圖、用圖,而且還應變圖一即作圖象變換。如圖P-V圖變換成p-T圖或V-T圖等。
3、微觀統(tǒng)計平均
熱學的研究對象是由大量分子組成的.其宏觀特性都是大量分子集體行為的反映。不可能同時也無必要像力學中那樣根據(jù)每個物體(每個分子)的受力情況,寫出運動方程。熱學中的狀態(tài)參量和各種現(xiàn)象具有統(tǒng)計平均的意義。因此,當大量分子處于無序運動狀態(tài)或作無序排列時,所表現(xiàn)出來的宏觀特性如氣體分子對器壁的壓強、非晶體的物理屬性等都顯示出均勻性。當大量分子作有序排列時,必顯示出不均勻性,如晶體的各自異性等。研究熱學現(xiàn)象時,必須充分領會這種統(tǒng)計平均觀點。
三、基本解題思路
熱學部分的習題主要集中在熱功轉換和氣體性質兩部分,基本解題思路可概括為四句話:1、認識變化過程.除題設條件已指明外,常需通過究對象跟周圍環(huán)境的相互關系中確定。2.選取研究對象.它可以是由兩個或幾個物體組成的系統(tǒng)或全部氣體和某一部分氣體。(狀態(tài)變化時質量必須一定。)
3.列出相關方程.
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4.確定狀態(tài)參量.對功熱轉換問題,即找出相互作用前后的狀態(tài)量,對氣體即找出狀態(tài)變化前后的p、V、T數(shù)值或表達式。
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擴展閱讀:高中物理基本知識點總結大全
物理重要知識點總結
學好物理要記?。鹤罨镜闹R、方法才是最重要的。秘訣:“想”
學好物理重在理解(概念、規(guī)律的確切含義,能用不同的形式進行表達,理解其........
適用條件)
A(成功)=X(艱苦的勞動)十Y(正確的方法)十Z(少說空話多干實事)
(最基礎的概念,公式,定理,定律最重要);每一題中要弄清楚(對象、條件、狀態(tài)、過程)是解題關健
物理學習的核心在于思維,只要同學們在平常的復習和做題時注意思考、注意總結、善于歸納整理,對于課堂上老師所講的例題做到觸類旁通,舉一反三,把老師的知識和解題能力變成自己的知識和解題能力,并養(yǎng)成規(guī)范答題的習慣,這樣,同學們一定就能笑傲考場,考出理想的成績!
對聯(lián):概念、公式、定理、定律。(學習物理必備基礎知識)
對象、條件、狀態(tài)、過程。(解答物理題必須明確的內(nèi)容)
力學問題中的“過程”、“狀態(tài)”的分析和建立及應用物理模型在物理學習中是至關重要的。
說明:凡矢量式中用“+”號都為合成符號,把矢量運算轉化為代數(shù)運算的前提是先規(guī)定正方向。
答題技巧:“基礎題,全做對;一般題,一分不浪費;盡力沖擊較難題,即使做錯不后
悔”?!叭菀最}不丟分,難題不得零分?!霸摰玫姆忠环植粊G,難得的分每分必爭”,“會做做對不扣分”
在學習物理概念和規(guī)律時不能只記結論,還須弄清其中的道理,知道物理概念和規(guī)律的由來。
Ⅰ。力的種類:(13個性質力)這些性質力是受力分析不可少的“是受力分析
的基礎”
力的種類:(13個性質力)1重力:G=mg(g隨高度、緯度、不同星球上不同)有18條定律、2條定理1萬有引力定律B2胡克定律B3滑動摩擦定律BAB4牛頓第一定律B5牛頓第二定律B力學6牛頓第三定律B7動量守恒定律B8機械能守恒定律B9能的轉化守恒定律.10電荷守恒定律2彈力:F=Kx3滑動摩擦力:F滑=N4靜摩擦力:Of靜fm(由運動趨勢和平衡方程去判斷)5浮力:F浮=gV排6壓力:F=PS=ghs7萬有引力:F引m1m2=Gr211真空中的庫侖定律12歐姆定律13電阻定律B電學14閉合電路的歐姆定律B15法拉第電磁感應定律16楞次定律B17反射定律18折射定律B定理:①動量定理B②動能定理B做功跟動能改變的關系q1q28庫侖力:F=Kr29電場力:F電=qE=q(真空中、點電荷)ud10安培力:磁場對電流的作用力F=BIL(BI)方向:左手定則11洛侖茲力:磁場對運動電荷的作用力f=BqV(BV)方向:左手定則12分子力:分子間的引力和斥力同時存在,都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,但斥力變化得快。.13核力:只有相鄰的核子之間才有核力,是一種短程強力。5種基本運動模型1靜止或作勻速直線運動(平衡態(tài)問題);2勻變速直、曲線運動(以下均為非平衡態(tài)問題);3類平拋運動;4勻速圓周運動;5振動。受力分析入手(即力的大小、方向、力的性質與特征,力的變化及做功情況等)。再分析運動過程(即運動狀態(tài)及形式,動量變化及能量變化等)。最后分析做功過程及能量的轉化過程;
然后選擇適當?shù)牧W基本規(guī)律進行定性或定量的討論。
強調:用能量的觀點、整體的方法(對象整體,過程整體)、等效的方法(如等效重力)等解決
Ⅱ運動分類:(各種運動產(chǎn)生的力學和運動學條件及運動規(guī)律)是高中物理.............的重點、難點
高考中常出現(xiàn)多種運動形式的組合追及(直線和圓)和碰撞、平拋、豎直上拋、勻速圓周運動等
①勻速直線運動F合=0a=0V0≠0②勻變速直線運動:初速為零或初速不為零,
③勻變速直、曲線運動(決于F合與V0的方向關系)但F合=恒力
④只受重力作用下的幾種運動:自由落體,豎直下拋,豎直上拋,平拋,斜拋等⑤圓周運動:豎直平面內(nèi)的圓周運動(最低點和最高點);勻速圓周運動(關鍵搞清楚是什么力提供作向心力)
⑥簡諧運動;單擺運動;⑦波動及共振;
⑧分子熱運動;(與宏觀的機械運動區(qū)別)⑨類平拋運動;
⑩帶電粒在電場力作用下的運動情況;帶電粒子在f洛作用下的勻速圓周運動
Ⅲ。物理解題的依據(jù):
(1)力或定義的公式(2)各物理量的定義、公式
(3)各種運動規(guī)律的公式(4)物理中的定理、定律及數(shù)學函數(shù)關系或幾何關系
Ⅳ幾類物理基礎知識要點:
①凡是性質力要知:施力物體和受力物體;
②對于位移、速度、加速度、動量、動能要知參照物;③狀態(tài)量要搞清那一個時刻(或那個位置)的物理量;
④過程量要搞清那段時間或那個位侈或那個過程發(fā)生的;(如沖量、功等)
⑤加速度a的正負含義:①不表示加減速;②a的正負只表示與人為規(guī)定正方向比較的結果。
⑥如何判斷物體作直、曲線運動;⑦如何判斷加減速運動;⑧如何判斷超重、失重現(xiàn)象。
⑨如何判斷分子力隨分子距離的變化規(guī)律
⑩根據(jù)電荷的正負、電場線的順逆(可判斷電勢的高低)電荷的受力方向;再跟據(jù)移動方向其做功情況電勢能的變化情況
V。知識分類舉要
1.力的合成與分解、物體的平衡求F1、F2兩個共點力的合力的公式:
F=
F1F22F1F2COS22F2F
合力的方向與F1成角:tg=
F2sinF1F2cosαθ
F1
注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。
(2)兩個力的合力范圍:F1-F2FF1+F2(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。共點力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運動的物體,所受合外力為零。F=0或Fx=0Fy=0
推論:[1]非平行的三個力作用于物體而平衡,則這三個力一定共點。按比例可平移為一個封閉的矢量三角形
[2]幾個共點力作用于物體而平衡,其中任意幾個力的合力與剩余幾個力(一個力)的合力一定等值反向
三力平衡:F3=F1+F2摩擦力的公式:
(1)滑動摩擦力:f=N
說明:a、N為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關,與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關.
(2)靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關.
大小范圍:Of靜fm(fm為最大靜摩擦力與正壓力有關)
說明:a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體也可以受靜摩擦力的作用。
力的獨立作用和運動的獨立性
當物體受到幾個力的作用時,每個力各自獨立地使物體產(chǎn)生一個加速度,就象其它力不存在一樣,這個性質叫做力的獨立作用原理。一個物體同時參與兩個或兩個以上的運動時,其中任何一個運動不因其它運動的存在而受影響,這叫運動的獨立性原理。物體所做的合運動等于這些相互獨立的分運動的疊加。
根據(jù)力的獨立作用原理和運動的獨立性原理,可以分解速度和加速度,
在各個方向上建立牛頓第二定律的分量式,常常能解決一些較復雜的問題。VI.幾種典型的運動模型:追及和碰撞、平拋、豎直上拋、勻速圓周運動等及類似的運動
2.勻變速直線運動:兩個基本公式(規(guī)律):Vt=V0+atS=vot+2212at及幾個重要推論:2(1)推論:Vt-V0=2as(勻加速直線運動:a為正值勻減速直線運動:a為正值)(2)AB段中間時刻的即時速度:Vt/2=均速度(3)AB段位移中點的即時速度:Vs/2=V0Vts=2t2(若為勻變速運動)等于這段的平①vovt22Vt/2=V=2V0VtsSN1SN===VNVs/2=2t2Tvovt2勻速:Vt/2=Vs/2;勻加速或勻減速直線運動:Vt/2
方法稱留跡法。初速無論是否為零,只要是勻變速直線運動的質點,就具有下面兩個很重要的特點:在連續(xù)相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù);s=aT2(判斷物體是否作勻變速運動的依據(jù))。中時刻的即時速度等于這段的平均速度(運用V可快速求位移)是判斷物體是否作勻變速直線運動的方法。s=aT求的方法VN=V=2vvtssn1snsSN1SN=vt/2v平0t2T2t2T222求a方法:①s=aT②SN3一SN=3aT③Sm一Sn=(m-n)aT④畫出圖線根據(jù)各計數(shù)點的速度,圖線的斜率等于a;識圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點
探究勻變速直線運動實驗:
下圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點跡,從便于測量的地方取一個開始點O,然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、D。(或相鄰兩計數(shù)點間
有四個點未畫出)測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3
v/(ms-1)
s1s2s3
CDAB
0T2T3T4T5T6Tt/s利用打下的紙帶可以:
ss求任一計數(shù)點對應的即時速度v:如vc23(其中記數(shù)周期:T=5×
2T0.02s=0.1s)
利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如as3s2
T2利用“逐差法”求a:as4s5s6s1s2s3
9T2利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度,畫出如圖的v-t圖線,圖線的斜率
就是加速度a。
注意:點a.打點計時器打的點還是人為選取的計數(shù)點距離b.紙帶的記錄方式,相鄰記數(shù)間的距離還是各點距第一個記數(shù)點的距離。
紙帶上選定的各點分別對應的米尺上的刻度值,周期c.時間間隔與選計數(shù)點的方式有關(50Hz,打點周期0.02s,常以打點的5個間隔作為一個記時單位)即區(qū)分打點周期和記數(shù)周期。d.注意單位。一般為cm
試通過計算推導出的剎車距離s的表達式:說明公路旁書寫“嚴禁超載、超速及酒后駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的原理。
解:(1)、設在反應時間內(nèi),汽車勻速行駛的位移大小為s1;剎車
后汽車做勻減速直線運動的位移大小為s2,加速度大小為a。由牛頓第二定律及運動學公式有:
s1v0t0..................1Fmga..........2mv22as...............320sss...............412由以上四式可得出:
sv0t02(2v0Fg)m..........5
①超載(即m增大),車的慣性大,由5式,在其他物理量不變的情況下剎車距離就會增長,遇緊急情況不能及時剎車、停車,危險性就會增加;②同理超速(v0增大)、酒后駕車(t0變長)也會使剎車距離就越長,容易發(fā)生事故;③雨天道路較滑,動摩擦因數(shù)將減小,由式,在其他物理量不變的情況下剎車距離就越長,汽車較難停下來。
因此為了提醒司機朋友在公路上行車安全,在公路旁設置“嚴禁超載、超速及酒后駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的警示牌是非常有必要的。
思維方法篇
1.平均速度的求解及其方法應用
①用定義式:v勻變速直線運動
一V0Vts普遍適用于各種運動;②v=
2t只適用于加速度恒定的
2.巧選參考系求解運動學問題
3.追及和相遇或避免碰撞的問題的求解方法:
兩個關系和一個條件:1兩個關系:時間關系和位移關系;2一個條件:兩者速度相等,往往是物體間能否追上,或兩者距離最大、最小的臨界條件,是分析判斷的切入點。
關鍵:在于掌握兩個物體的位置坐標及相對速度的特殊關系。
基本思路:分別對兩個物體研究,畫出運動過程示意圖,列出方程,找出時間、速度、位移的關系。解出結果,必要時進行討論。
追及條件:追者和被追者v相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否避免碰撞的臨
界條件。
討論:
1.勻減速運動物體追勻速直線運動物體。
①兩者v相等時,S追
的正、負號的理解)
4.勻速圓周運動
線速度:V=
s2R2==R=2fR角速度:=2fTttT
v2422向心加速度:a=R2R42f2R=v
RTv2422
向心力:F=ma=mmR=m2Rm42n2R
RT追及(相遇)相距最近的問題:同向轉動:AtA=BtB+n2π;反向轉動:AtA+BtB=2π注意:(1)勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心.(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。
(3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供。
5.平拋運動:勻速直線運動和初速度為零的勻加速直線運動的合運動
(1)運動特點:a、只受重力;b、初速度與重力垂直.盡管其速度大小和方向時刻在
改變,但其運動的加速度卻恒為重力加速度g,因而平拋運動是一個勻變速曲線運動。在任意相等時間內(nèi)速度變化相等。
(2)平拋運動的處理方法:平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向
的自由落體運動。
水平方向和豎直方向的兩個分運動既具有獨立性又具有等時性.(3)平拋運動的規(guī)律:
證明:做平拋運動的物體,任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向水平總位移的中點。證:平拋運動示意如圖
設初速度為V0,某時刻運動到A點,位置坐標為(x,y),所用時間為t.此時速度與水平方向的夾角為,速度的反向延長線與水平軸的交點為x,位移與水平方向夾角為.以物體的出發(fā)點為原點,沿水平和豎直方向建立坐標。
依平拋規(guī)律有:
速度:Vx=V0
Vy=gt
22vvxvytanvyvxgtyv0xx
①
位移:Sx=Vot
1sygt2
22y11gt2gtssstan②xv0t2v02x2y由①②得:tany1y1③tan即x2(xx)2所以:x1x④2④式說明:做平拋運動的物體,任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向
水總位移的中點。
“在豎直平面內(nèi)的圓周,物體從頂點開始無初速地沿不同弦滑到圓周上所用時間都相等?!币毁|點自傾角為的斜面上方定點O沿光滑斜槽OP從靜止開始下滑,如圖所示。為了使質點在最短時間內(nèi)從O點到達斜面,則斜槽與豎直方面的夾角等于多少?
7.牛頓第二定律:F合=ma(是may
理解:(1)矢量性(2)瞬時性(3)獨立性(4)同體性(5)同系性(6)同單位制
矢量式)或者Fx=maxFy=
●力和運動的關系
①物體受合外力為零時,物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài);②物體所受合外力不為零時,產(chǎn)生加速度,物體做變速運動.
③若合外力恒定,則加速度大小、方向都保持不變,物體做勻變速運動,勻變速運動的軌跡可以是直線,也可以是曲線.